随着电力系统调峰需求的增加，汽轮机组启停频率增高，运行工况日益复杂。高温转子结构在启停过程中承受着循环热机械载荷，容易发生疲劳和蠕变损伤，严重威胁机组安全可靠运行。因此，准确评估高温转子结构的可靠性对指导机组维护和设计至关重要。
研究方法
华东理工大学张显程教授等人提出了一种基于损伤的可靠性评估框架，核心是累积损伤-损伤阈值干涉 (CD-DT) 原理。该框架将累积损伤和损伤阈值视为随机变量，考虑了材料性能和载荷条件的不确定性。
图1. 高温转子结构损伤驱动可靠性评估框架。
研究亮点
基于损伤的可靠性评估： 采用损伤指标分析部件在循环载荷下的失效过程，并预测损伤累积的概率演变，为寿命监测和维护计划提供指导。 高效的可靠性分析：利用PCE代理模型提高计算效率，使工程应用更加便捷。 系统级可靠性评估：考虑多个失效模式之间的相关性，实现了更准确的系统级可靠性评估。
研究意义
揭示启停频率对可靠性的影响：发现频繁启停会加速损伤累积，对满足30年设计寿命提出挑战。 识别关键影响参数：灵敏度分析表明，初始转子温度和升速率对可靠性影响最大，为优化运行维护提供参考。
该研究为高温旋转结构的可靠性评估提供了新的思路和方法，可用于指导汽轮机转子的可靠性设计和维护策略优化，提高机组运行安全性。
作者
这项工作的第一作者来自华东理工大学的Gu Hang-Hang。华东理工大学的张显程教授是该论文的通讯作者。该研究的合作者王润梓教授来自日本东北大学。
编译：贺君敬 博士
